VIII Congreso Internacional de Investigación REDU
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Publicado el 25 de abril de 2022 | http://doi.org/10.5867/Medwave.2022.S1.CI91
Remoción de metales pesados de agua residual del lavado de autos mediante adsorción en piedra caliza, carbón activado y turba: determinación de isotermas de adsorción y efecto de la matriz de contaminantes
Heavy metals removal from carwash wastewater by adsorption on limestone, activated carbon and peat: determination of adsorption isotherms and effect of the pollutant matrix
Rodny David Peñafiel Ayala , Celia Margarita Mayacela Rojas, Fabián Rodrigo Morales Fiallos, Lenín Rafael Maldonado Narváez, Bryan Gilmar Aguas Salazar
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Tema
Desarrollo y sostenibilidad
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Palabras clave
Metales pesados, agua residual lavadoras de autos, piedra caliza, turba, carbón activado, efecto matriz
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Introducción
El agua residual de la industria del lavado de autos presenta una variada contaminación incluyendo residuos aceitosos y grasa emulsificados, arena, tensoactivos, materia orgánica y metales pesados entre otros. Se estima que se consume aproximadamente 100 L de agua en el lavado de cada vehículo, por lo que en una estación de servicios promedio se puede generar por lo menos unos 10 m3 de agua residual al día. El tratamiento del agua residual del lavado de autos debe cumplir criterios de eficiencia, rapidez y reducido uso de espacio. Mediante la implementación de trampas de grasa y filtros se puede remover eficientemente el contenido de residuos aceitosos y grasas, sin embargo, la remoción de metales pesados requiere de procesos específicos.
Objetivos
El presente trabajo de investigación tiene por objetivo estudiar la remoción de siguientes los metales pesados en forma iónica (Zn(II), Cu(II), Ni(II), Fe(III) y Cr(VI)) presentes en agua residual del lavado de vehículos mediante adsorción utilizando substancias reactivas naturales y sintéticas de origen ecuatoriano.
Método
El agua residual se obtuvo de lavadoras de autos de la ciudad de Ambato. Se preparó una muestra representativa de ocho lavadoras de autos que se analizó y filtró para el estudio de adsorción. La concentración de metales en muestras acuosas fue determinada por espectroscopía de absorción atómica. Se generaron isotermas de adsorción en agua residual sintética contaminada con los metales antes mencionados utilizando los siguientes materiales adsorbentes: piedra caliza, carbón activado (comercial) y turba. Las isotermas obtenidas se ajustaron a los modelos de adsorción de Freundlich y Langmuir. Adicionalmente, se estudió la adsorción de los metales en agua residual obtenida de las lavadoras de autos. Para ello se añadió al agua residual filtrada los metales en concentraciones definidas y se determinó la cantidad de metal adsorbido.
Principales Resultados
Se observa que en la mayoría de los casos el modelo de Freundlich se ajusta mejor a los resultados experimentales. Los metales Cr(VI) y Ni(II) se adsorben mejor sobre la turba, mientras que para el caso de Zn(II), Cu(II), y Fe(III) la piedra caliza presentó la mayor capacidad de adsorción. Para ninguno de los casos estudiados el carbón activado comercial usado tuvo el mejor desempeño.Se estableció que los metales se adsorben en una concentración de 2 a 6 veces menor que en el agua residual sintética, lo cual se puede explicar por el efecto de la matriz del agua residual real del lavado de autos, siendo el efecto más pronunciado en la turba y el carbón activado que en la piedra caliza.
Conclusiones
La turba y la piedra caliza presentan en general una mejor capacidad de adsorción de los metales pesados que el carbón activado comercial estudiado. La presencia de la matriz de contaminantes en un agua residual del lavado de autos genera una reducción de la capacidad de adsorción de metales pesados entre 2 y 6 veces comparada con la capacidad de adsorción en agua residual sisntética, siendo el efecto más pronunciado en la turba y el carbón activado que en la piedra caliza. La optimización del un sistema de filtración de metales pesados de agua residual del lavado de carros, puede incluir filtros multicapa incluyendo fases de piedra caliza y turba, maximizando la remoción de los metales y controlando el efecto de la matriz de contaminantes.
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